Rol de la tirosina quinasa Abl1 en la activación de linfocitos B en respuesta al reconocimiento de antígenos
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Date
2021
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Abstract
Los linfocitos B son un componente esencial del sistema inmunológico,
los cuales reconocen antígenos de manera específica a través de receptores de membrana
denominados BCR. Este reconocimiento desencadena procesos que culminan con la
endocitosis del antígeno para posteriormente procesarlo y presentarlo a linfocitos T CD4+
. La
interfaz entre linfocitos B y células presentadoras de antígenos que permite el reconocimiento
y la endocitosis de antígenos es llamada sinapsis inmunológica (SI), y su formación y
maduración son fundamentales para la activación del linfocito B.
La conformación de la SI es orquestada mediante la reorganización del citoesqueleto, lo que
permite la amplificación de la señalización del BCR y coordina procesos rio abajo del receptor.
El reclutamiento lisosomal a la SI es uno de estos procesos y facilita la extracción e
internalización de antígenos. Si bien se han identificado ciertos componentes de la vía de
señalización del BCR, al igual que ciertos efectores del remodelamiento del citoesqueleto y
otros procesos biológicos, la caracterización de intermediarios entre el receptor BCR y la
activación de esos efectores, aún permanece sin ser identificada.
Este trabajo aborda el rol de la tirosina quinasa Abl1 en la regulación de los procesos necesarios
para procesar y presentar antígenos en respuesta a la activación del receptor BCR. Esto en base
a antecedentes que han vinculado a Abl1 con funciones citoplasmáticas relacionadas a la
adhesión, spreading y motilidad celular como también a la regulación de la localización y
motilidad lisosomal; todos procesos necesarios para la activación de linfocitos B.
Si bien se ha determinado que animales deficientes de Abl1 presentan alteraciones en la
maduración de linfocitos B, su rol en linfocitos maduros permanece desconocido. A pesar de
esto, se ha observado que la actividad quinasa de Abl1 aumenta en respuesta a la inducción del
receptor BCR y que su deficiencia altera la endocitosis del BCR. Asimismo, de un punto de
vista funcional se ha vinculado a Abl1 con el desarrollo y maduración del sistema
inmunológico, pero su rol en linfocitos B maduros, no ha sido clarificado.
Es por esto que primero se caracterizó la activación de Abl1 rio abajo del receptor BCR, luego
se estudió si la regulación de Abl1 impacta procesos asociados a la activación de linfocitos B
para finalmente analizar la activación de linfocitos B en un contexto donde previamente se ha
descrito una actividad aberrante de Abl1.
La activación de Abl1 en respuesta al reconocimiento de antígenos fue
evaluada a través de modelos in vitro realizando incubación con anti-F(ab)2. Estos resultados
confirmaron que Abl1 es activada en respuesta al cross-linking del receptor BCR. Además,
revelaron que los niveles de ARN mensajero de Abl1 disminuyen significativamente a los 120
minutos post activación de linfocitos B.
Luego, utilizando purificaciones de fracciones subcelulares y análisis por microscopia de
fluorescencia, revelaron que Abl1 se encuentra principalmente en el compartimento
citoplasmático, y que la activación de linfocitos B induce el reclutamiento de Abl1 hacia la
sinapsis inmune. Estos resultados son fundamentales considerando que las funciones de Abl1
están altamente asociadas a su localización celular.
Posteriormente, mediante el uso de un inhibidor y un activador farmacológico de Abl1 se
evaluó el rol de esta quinasa en la activación de linfocitos B. Estos resultados indicaron que la
extracción de antígenos, el spreading celular, y la polarización lisosomal y del centrosoma se
ven alterados por el uso de moduladores farmacológicos de Abl1, sugiriendo un vínculo
funcional de Abl1 y la activación de linfocitos B. Para confirmar estos resultados, se prosiguió
evaluando en sistemas in vitro e ex vivo, si la modulación de Abl1 altera la capacidad de
linfocitos B para presentar antígenos. Interesantemente estos resultados indicaron que Imatinib
disminuye la capacidad de presentar antígenos ex vivo e in vitro, pero DPH tiene un efecto
observable solo en condiciones in vivo. Estos resultados son relevantes dado que la capacidad
de procesar y presentar antígenos se relaciona directamente con la activación de linfocitos B y
su posterior transformación en células productoras de anticuerpos de alta afinidad; sugiriendo
que la modulación de Abl1 inhibe la activación de estas células.
Finalmente se estudió la biología de linfocitos B en una enfermedad denominada NiemannPick tipo C (NPC), la cual es clasificada como una enfermedad de depósito lisosomal. Pacientes
y modelos NPC no presentan un fenotipo evidente de alteración en el sistema inmunológico
adaptativo, sin embargo, se ha descrito que los linfocitos B periféricos presentan acumulación
de lípidos en endosomas tardíos/lisosomas homologando lo que ocurre en el sistema nervioso
central.
Utilizando linfocitos B derivados de bazos de animales deficientes de NPC, se evaluó la
capacidad de presentar antígenos en donde se evidencio que células NPC -/- presentan una
disminución en la capacidad de presentar antígenos, avalando el estudio de la activación de
linfocitos B en este contexto. Dado que no se registran trabajos evaluando la biología de
linfocitos B en modelos NPC, proseguimos con la caracterización de un modelo farmacológico
de acumulación de lípido en estas células, para esto se utilizó el fármaco U18666A
Este trabajo presenta evidencia de la dependencia de Abl1 en el
procesamiento y presentación de antígenos en respuesta a su reconocimiento a través del BCR.
Además, sugiere que los moduladores farmacológicos de Abl1 presentan actividad inmuoreguladora a través de la actividad de linfocitos B y no linfocitos T, lo cual no había sido
descrito hasta el momento. Por último, esta tesis demuestra que modelos de la enfermedad de
Niemann-pick tipo C poseen alteraciones en la activación de linfocitos B, y que el uso de la
droga U186666A es un buen modelo farmacológico para continuar y profundizar su estudio.
Description
Tesis (Doctor en Ciencias con mención en Biología Celular y Molecular)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2021